Принцип неопределенности В.Гейзенберга

Следующим, наиболее фундаментальным принципом квантовой механики является принцип неопределенности, сформулированный в 1927 году Вернером Гейзенбергом (1901 – 1976). Суть его состоит в следующем. Невозможно одновременно и с одинаковой точностью определить координату микрочастицыи ее импульс. К примеру, чтобы относительно точно измерить координату элементарной частицы нам нужно использовать электромагнитную волну большой частоты (рентгеновское излучение), но воздействовав на частицу таким излучением, мы предельно увеличим ее импульс (он будет бесконечно большим).

Точность измерения координаты зависит от точности измерения импульса и, наоборот; невозможно обе эти величины измерить с какой угодно точностью; чем больше точность измерения координаты (х), тем неопределеннее импульс (р), и, наоборот. Произведение неопределенности в измерении координаты и неопределенности в измерении импульса должно быть “больше или равно” постоянной Планка (h): ∆х х ∆p ≥ Һ. К соотношениям неопределенностей также относится: ∆Е х ∆𝐭 ≥ Һ, где ∆Е – неопределенность в измерении энергии микрочастицы, ∆𝐭 – неопределенность времени ее жизни. Границы, определяемые этим принципом, не могут быть принципиально преодолены никаким совершенствованием средств измерения и измерительных процедур.

Принцип неопределенности показал, что предсказания квантовой механики носят лишь вероятностный характер и не обеспечивают точных предсказаний, к каким мы привыкли в классической механике. Именно неопределенность предсказаний квантовой механики вызывала и вызывает споры среди ученых. Некоторые из них, например, А.Эйнштейн, были убеждены, что по мере совершенствования науки и измерительной техники законы квантовой механики станут точными и однозначными и что никакого предела для точности измерений и предсказаний в квантовой физике не существует. Эйнштейн писал: «Бог не играет в кости».